水工建筑物混凝土過流面質量缺陷處理
——以清遠水利樞紐大燕河水閘工程為例

廣東省水利水電第三工程局 黃 韜

水工建筑物混凝土過流面質量缺陷處理
——以清遠水利樞紐大燕河水閘工程為例

廣東省水利水電第三工程局 黃 韜

一、工程概況

清遠水利樞紐大燕河水閘工程位于廣東省清遠市江口鎮潖江與大燕河交匯口的大燕河口，由泄水閘和交通橋兩部分組成，水閘設計標準為P＝2%，校核標準為P′＝0.5%。該工程的建筑物從左岸至右岸依次為7孔平板鋼閘門、泄水閘及交通橋。泄水閘為2孔1縫，閘孔凈寬12.0 m，中墩厚3.0 m，縫墩厚4.0 m，邊墩厚1.5 m，閘室底板順水流長15.0 m；泄水閘后設消力池，長30.0 m；泄水閘上游設混凝土鋪蓋，長25.0 m。

在該工程的水下部分施工中，閘底板表面、閘墩側表面及消力池表面等部位均有不同程度的質量缺陷。如置之不理，這些缺陷勢必會對水閘日后的正常運行造成影響。因此，必須在圍堰拆除過水前對缺陷部位進行妥善處理。

二、質量缺陷情況

1.閘底板。閘底板表面的質量缺陷主要是表面裂縫。這主要是由于在光面過程中未把握好時間而造成的。此外，還存在個別邊角在光面過程中被遺漏的現象，導致混凝土硬化后形成麻面。

2.閘墩。閘墩側面的質量缺陷主要有錯臺、蜂窩、麻面、掛簾、砂線、氣泡等，這多是由于漏漿、模板安裝偏差、混凝土配合比錯誤以及振搗不良等問題造成的。另外，在閘墩模板拆除后，遺留在閘墩側面的外漏拉筋同樣會成為影響混凝土過流面質量的重要因素，也須妥善處理。

3.消力池。消力池表面存在和閘底板相同的質量缺陷類型及成因，左岸第一段消力池在光面后，由于突降大雨，部分區域因來不急覆蓋而被雨水沖刷，因而還存在起砂及毛面現象。

三、缺陷處理措施

針對以上質量缺陷，結合該工程現場實際情況，制定了如下處理措施。

1.對蜂窩、麻面的處理。按蜂窩、麻面深淺度的不同，采用鑿除填補或打磨涂抹的方式進行處理。對于深度大于5 mm的蜂窩、麻面，先確定需鑿除的混凝土范圍，再用砂輪切割邊界，切割深度應比鑿除深度略淺，然后鑿除邊界內的混凝土，修補深度按2 ～ 3 cm控制。鑿除面的平面形狀應是四邊形或多邊形；修補面周邊應鑿成魚尾形，頂角70° ～ 80°。鑿除完成后將修補面清洗干凈，待其干燥后再回填環氧砂漿。對于深度小于5 mm的蜂窩、麻面，主要以打磨、涂抹、修補為主，磨除厚度應不小于5 mm，打磨后應滿足工程平整度要求，然后用環氧膠泥涂刮2遍。

2.對錯臺、掛簾、砂線的處理。對于錯臺、掛簾、砂線，應采用“高磨低補”的方法進行處理。先確定處理部位，然后鏟除掛簾，再對超出平整度要求的部分進行打磨處理。對于凹陷區較深或砂線深度超過5 mm、打磨后不能滿足平整度要求的部位，先用2 m直尺測量高差并確定需填補區域，再切槽鑿除凹陷區混凝土（最低部位的鑿除深度不小于5 mm），然后將修補面沖洗干凈，待其干燥后再回填環氧砂漿。

3.對氣泡的處理。對于氣泡，采用涂刮環氧膠泥的方法進行處理。由于過流面上的氣泡主要分布在閘墩側面，因而無需對直徑小于2 mm的氣泡進行修補。對于直徑大于2 mm的氣泡，先用尖頭鐵釘將氣泡膜造毛，擴大氣泡外露面，然后用高壓水槍將氣泡內外乳皮沖洗干凈，直至微毛，待修補面干燥后，用鐵釘從多方向將環氧膠泥擠入氣泡內，對每個氣泡孔都需多次來回刮和擠壓，以利氣體排出，保證孔內填充密實。對于較大的氣泡，應分層多次填刮，直至其與過流面平齊，待環氧膠泥完成收縮后，再進行一次涂刮處理。對于氣泡較多的部位，為保證處理后的光滑度，因而對其進行滿刮膠泥處理，一般滿刮2遍。

4.對降雨損壞區的修補處理。對于因突降大雨而被損壞的部位，采用回填環氧砂漿和增設結構的措施進行處理，修補厚度不應超過10 cm。先沿處理范圍線將修補區切割成魚尾狀，頂角70° ～ 80°，并鑿除缺陷混凝土；然后在修補范圍內布置T形錨桿，錨桿間距30 cm，呈梅花形布置。錨桿采用Φ12 mm的I級鋼筋，長22～23 cm，植入深度不小于15 cm，錨桿外端焊接長25 cm、Φ 10mm的水平鋼筋。錨桿孔用手提電鉆配Φ16 mm鉆頭造孔，孔內注入約2/3孔長的環氧膠泥，錨桿插入后2 h內不允許外力碰撞。在孔內環氧膠泥達到齡期后，將修補面沖洗干凈，待其干燥后按條帶狀分層回填環氧砂漿，條帶寬40 ～ 50 cm，分層厚約2 cm。

5.對表面裂縫的處理。對于閘底板上因光面時間把握不準而造成的表面裂縫，采取表面封閉的方式進行處理。先將裂縫及其兩側5 cm范圍打磨平整，然后用高壓水槍將打磨部位沖洗干凈，干燥后在打磨范圍內均勻涂刷一遍環氧基液，再用環氧膠泥抹平收光。

6.對外漏拉筋的處理。先將拉筋頭用砂輪切割至與混凝土表面平齊，嚴禁用電弧燒割，也不允許用重錘砸斷。再用取芯鉆以鋼筋頭為圓心，鉆1個深2 ～ 3 cm、直徑5 ～ 6 cm的圓柱體，然后鑿除圓柱體混凝土，而后用氣割將鋼筋頭切割至距修補面2 cm以下的位置，再用取芯鉆掃孔加深2 cm，并鑿除燒傷混凝土，邊緣破損處應鑿成方形槽。鑿除完成后，用高壓水將孔口清洗干凈，干燥后分層回填環氧砂漿。

四、處理材料

1.環氧膠泥。環氧膠泥全稱為CONCRESIVE 1438雙組份（A組、B組）環氧樹脂黏結漿體。經調查，該產品在三峽工程建設中有較好的應用效果。其中，A組份為白色，B組份為黑色，配制比例為2∶1（A∶B）。在此次處理中，為消除色差，使用前進行了多次試配，最終確定將環氧膠泥與42.5R水泥按1∶（0.25 ～ 0.30）（質量比）的比例混合配制。

2.環氧砂漿。環氧砂漿是混凝土修補處理中的一種常用材料。根據該工程實際情況（要求使用的材料應具有雙組份、現場配制方便、無毒或低毒、可調色等特點），然后參考其他工程的使用效果以及試驗數據，且從便于施工的角度出發，最終確定選用NE–Ⅱ型環氧砂漿。

五、注意事項

1.處理原則。處理混凝土過流面缺陷時，應盡量不損傷原混凝土結構，要盡可能避免大面積鑿除原混凝土而回填修補材料，以“寧磨不鑿，多磨少補”為處理原則。

2.使用環氧膠泥注意事項。在使用環氧膠泥前，必須將修補面清洗干凈，并自然干燥，不能采用烘干處理，否則易出現脫殼或起泡現象。修補時，應用刀口平整的抹刀來回刮和用力擠壓膠泥，將空氣排出，最后收光。第2遍涂刮與第1遍應間隔3 h。固化后的修補面應光潔平整，不允許有刮痕。環氧膠泥為自身養護，一般養護7 d，其間嚴禁修補面與水接觸。

3.使用環氧砂漿注意事項。使用環氧砂漿進行修補時，應先清除修補面上的松動骨料，并用高壓水沖洗干凈，干燥后涂1遍環氧基液，待基液用手觸摸有拉絲現象時，再填補環氧砂漿，每層環氧砂漿的填補厚度應不大于2 cm，層間間歇18 ～ 24 h，層間需刷1遍環氧基液。修補立面時，應從下向上用力壓實并抹平，以防砂漿下墜。修補面積過大時，應按從下向上的順序進行分塊、分區修補，分區寬度以不大于50 cm為宜。用環氧砂漿進行修補時，環境溫度以控制在15 ～ 25 ℃為最佳，最低溫度應不低于10 ℃。該工程的修補時間為3月底至4月底，氣溫完全符合環氧砂漿的使用溫度要求。

六、處理效果

該工程混凝土過流面質量缺陷處理施工于2011年4月底全部完成，并且順利通過了通水前的階段驗收。驗收表明，修補后的過流面平整度和抗沖耐磨性能滿足水閘使用要求。

該水閘于2011年5月2日過水，到同年8月份，水位基本回落至枯水期水位。此時，工程業主及監理要求對所有混凝土過流面進行檢查。檢查發現：混凝土過流面未出現空蝕現象，環氧砂漿及環氧膠泥修補面無脫落現象。實踐證明，該工程中采取的質量缺陷處理措施達到了預期效果，保證了水閘的安全運行。